I dag er store deler av hydrogenet vi bruker basert på naturgass, og produksjonen er svært utslippsintensiv (også kalt grått hydrogen). Overgangen til grønt hydrogen fra elektrolyse basert på fornybar energi er kritisk for å sikre nødvendige utslippskutt, men produksjonen krever mye fornybar elektrisitet. Hvor hurtig denne overgangen kan skje, kan derfor bli begrenset av hvor mye fornybar elektrisitet som er tilgjengelig, og hvor mye av dette som trengs for å erstatte fossil kraftproduksjon og til direkte elektrifisering av transport, oppvarming og industri.
Blått hydrogen basert på naturgass med karbonfangst- og lagring (CCS) kan derfor bli en viktig broteknologi for å akselerere hydrogenøkonomien de neste tiårene.
Vi har analysert hvilken rolle blått hydrogen kan spille, innenfor forskningsprosjektet REMAP.
Selv om analysen er forenklet, illustrerer den at Europa trenger betydelige mengder fornybar energiproduksjon for å avkarbonisere økonomien, uavhengig av miksen mellom blått og grønt hydrogen. Gitt dagens utfordringer med å bygge ut ny fornybarkapasitet og integrere produksjonen i kraftsystemet, vil det bli en formidabel utfordring å dekke hydrogenetterspørselen med grønt hydrogen alene.
Grønt hydrogen krever stor ekstrautbygging av fornybar kraftproduksjon
Den relative andelen av grønt og blått hydrogen vil trolig ha en stor effekt på det Europeiske kraftmarkedet. I «Green Future», der alt hydrogen er grønt, må den totale fornybarkapasiteten øke med mellom 665 og 1046 GW, avhengig av scenario-forutsetningene, siden fornybar kapasitet også trengs for å erstatte fossil energi i sektorer der avkarbonisering ikke avhenger av hydrogen.
Blått hydrogen reduserer behovet for fornybar kraftproduksjon betydelig
Behovet for vekst i fornybar kraftproduksjon er fremdeles signifikant når vi antar at 75% av hydrogenetterspørselen dekkes av blått hydrogen, men kapasiteten reduseres med mellom 25 og 40 prosentpoeng. Sammenlignet med en situasjon der 100 % av etterspørselen i 2035 dekkes av grønt hydrogen, reduseres det samlede behovet for investeringer i fornybar kraftproduksjon med rundt 16 %.
Ser vi på Tyskland som et eksempel, viser modelleringen at produksjon av vindkraft i Tyskland vil være fullt utnyttet i caset med blått hydrogen. Skal 100 % av etterspørselen dekkes av grønt hydrogen, må det meste av solkraftpotensialet utnyttes i tillegg, og dersom etterspørselen etter elektrisitet skulle stige ytterligere, må importen av hydrogen øke.
Grønt vs blått påvirker prisstruktur og fleksibilitet
Analysen viser at den relative andelen av blått og grønt hydrogen påvirker prisstrukturen og fleksibiliteten i kraftsystemet, og dermed også verdien av norsk kraftutveksling og den fleksible norske vannkraften. Grønt hydrogen øker kraftsystemets evne til å absorbere overskuddsvindkraft, med andre ord øker fleksibiliteten og verdien av vindkraftproduksjonen. I Tyskland reduseres antallet nullpriser sammenlignet med en situasjon der mesteparten av hydrogenet er blått.
Mens grønt hydrogen øker verdien av vindkraft, er effekten på verdien av norsk vannkraft, som er en alternativ tilbyder av fleksibilitet til kontinentet, motsatt.
Analyse basert på fire ulike caser
For å analysere påvirkningen av hydrogenmiksen har vi sett på hvilken effekt ulike andeler av blått og grønt hydrogen vil ha på det europeiske kraftmarkedet frem mot 2035. Vi har basert analysen på fire ulike caser knyttet til utviklingen av europeisk klimapolitikk og kraftmarked, og etterspørselen etter hydrogen.
Casene er basert på to scenarioer for hydrogenforbruk:
- Best Guess Scenario: 200 TWh
- Emissions Eliminated Scenario: 500 TWh
For hvert scenario har vi sett på effekten av den relative andelen grønt og blått hydrogen:
- Green Future: Grønt hydrogen dekker 100 % av hydrogenforbruket
- Blue Majority: Blått hydrogen dekker 75 % av hydrogenforbruket
REMAP gjennomføres I samarbeid med Fridtjof Nansens institutt og er finansiert av Norges Forskningsråd og samarbeidspartnerne NVE, Statnett, Agder Energi, Energi Norge, Norsk Olje og Gass og NorthConnect. Mer informasjon og resultater finnes på prosjektets hjemmeside.
